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《破碎机的设计》课程设计说明书课题名称：破碎机的课程设计组员姓名：系（院）：指导老师：设计时间：2013年12月27号目录目录 (1)摘要 (2)一设计题目 (3)二原始数据和设计要求 (4)三方案设计及讨论 (5)四设计步骤与运动解析.............................................................. 错误!未定义书签。
摘要破碎机械是对固体物料施加机械力，克服物料的内聚力，使之碎裂成小块物料的设备。
破碎机械所施加的机械力，可以是挤压力、劈裂力、弯曲力、剪切力、冲击力等，在一般机械中大多是两种或两种以上机械力的综合。
对于坚硬的物料，适宜采用产生弯曲和劈裂作用的破碎机械；对于脆性和塑性的物料，适宜采用产生冲击和劈裂作用的机械；对于粘性和韧性的物料，适宜采用产生挤压和碾磨作用的机械。
在矿山工程和建设上，破碎机械多用来破碎爆破开采所得的天然石料，使这成为规定尺寸的矿石或碎石。
在硅酸盐工业中，固体原料、燃料和半成品需要经过各种破碎加工，使其粒度达到各道工序所要求的以便进一步加工操作。
一设计题目出石口被送出的破碎机机构。
如图1，设计一破碎机系统，该系统由原动部分（电动机带动偏心轮的机构）、传动部分（带传动和组合机构）和执行部分组成。
电机的驱动力矩有传动部分给动颚板，使其作往复摆动。
当动颚板向左摆向与机架固连的定颚板时，石块即被轧碎，当动颚板向右摆离定颚板时，被轧碎的石块即下落。
完成一个工作循环。
本题要求设计能是石头按要求被压碎并顺利从颚腔中落下。
图1二原始数据和设计要求1、动颚板压石时摆动角速度为0.3rad/s,行程速比系数k=1.4。
2、动颚板重7000N，转动惯量为35kgm²，主传动构件重4000N，传动惯量为20kgm²，其它构件的重量及转动惯量忽略不计。
3、生产率为每小时20~30吨。
4、破碎机总体尺寸为2000*1400*1200mm。
破碎机分类
破碎机可以根据不同的工作原理、应用领域和处理物料的特点进行分类。
以下是常见的破碎机分类：
1. 锤式破碎机：通过高速旋转的锤头对物料进行打击破碎，适用于处理硬度较高的物料，如石灰石、石膏等。
2. 颚式破碎机：由两块颚板组成的破碎腔，通过颚板的相对运动将物料压碎，适用于处理较硬的物料，如矿石、石头等。
3. 冲击式破碎机：通过高速旋转的转子和反击板对物料进行高速冲击破碎，适用于处理中等硬度的物料，如建筑垃圾、河卵石等。
4. 圆锥破碎机：由圆锥形破碎腔和旋转圆锥形头部组成，通过圆锥头的旋转和摆动对物料进行破碎，适用于多种硬度的物料，如矿石、砂石等。
5. 辊式破碎机：由两个平行旋转的辊轮和一个调整间隙的调整机构组成，将物料压碎并产生较细的颗粒，适用于处理脆性物料，如煤炭、焦炭等。
此外，根据处理物料的特点，还可以将破碎机分为颚式破碎机、破碎锤式破碎机、圆锥破碎机、反击破碎机、滚筒式破碎机等。
根据使用的场合和特殊需求，还有一些特殊类型的破碎机，如搅碎机、刮筛破碎机等。
颚式破碎机的结构本文由鑫运重工整理发布颚式破碎机的结构比较简单，主要由机架、工作机构、传动机构、调节装置、保险装置和润滑系统等部分组成。
下面以900mm×1200mm简摆型颚式破碎机（图1）为例，简单介绍其构造。
1.机架颚式破碎机有整体机架和组合机架两种。
整体机架一般由铸件或钢件焊接而成。
国内中小型破碎机多采用整体机架。
组合机架则由多块铸铁或焊接件用嵌销或螺栓联接而成，主要用于运输困难（如井下用的破碎机）或加工制作困难的大型颚式破碎机。
2.工作机构颚式破碎机的工作机构（即破碎腔）由固定颚（即上图1中的机架前壁）和动颚5组成。
两颚构上均衬有锰钢制成的衬板2和6，衬板用螺栓和楔固定在颚板上。
由于它直接参与破碎，故为提高破碎效果，衬板表面均有纵向波纹，而且凹凸相对。
目前，国内颚式破碎机的衬板齿形多为三角形和梯形两种。
其表面均为纵直条。
随着计算机的应用和发展，齿形的设计已由传统的试验法和经验法发展成运用计算机进行优化设计，从而可获得最佳的破碎效果。
由于在破碎时衬板各个部位的磨损很不均匀，特别是下部靠近排料口的位置磨损最为严重，为此一般都把衬板制成上下对称的，特下部磨损后将其倒置以延长其使用寿命。
大型破碎机的衬板由许多块组合而成，各块均可互换，其目的也是为延长其使用寿命。
颚式破碎机的破碎腔形装直接影响其生产率、产品粒度组成、粒度大小、破碎板使用寿命和电耗等技术指标。
目前，我国生产的大型颚式破碎机的破碎腔大多采用老式的直线型全部带齿的腔形。
这种腔形生产率低、比能耗高、易堵塞、产品粒度大且不均匀。
最近国内对破碎腔进行了大量研究工作，并且已有新型的腔形应用于生产。
如图2a、b所示的两种腔形在国内中、小型颚式破碎机中已有应用。
实践证明，当动颚的摆去行程和摆动次数相同时，曲线型腔形具有生产率高、破碎比大、产品粒度均匀、过粉碎少、破碎腔下端衬板磨损小以及比能耗低等优点。
图2c所示的曲直混合型破碎腔的优点更为明显。
毕业设计（论文）开题报告题目简摆腭式破碎机设计专业名称班级学号学生姓名指导教师填表日期说明开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。
以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改但每个专业填写内容应保持一致。
一、选题的依据及意义：随着我国经济的持续发展，我国的钢铁工业和矿业得到了快速的发展，各种金属，非金属，化工矿物等物料的社会需求量和生产规模的日益扩大，需要破碎的物料量迅速增加，因此，破碎机的需求也越来越大，各种规格破碎机的开发与发展，与建筑，高等级公路，桥梁，水坝和矿业的发展息息相关，它的使用范围也越来越广.颚式破碎机是矿山生产、建设用料加工及聚合化工生产的主要设备之一，被广泛地应用于各种金属与非金属矿山、化工矿物以及水泥、建材等物料的生产加工中。
近年来，随着矿山生产和建材加工中一些新理论的提出，用户希望散体矿石能够在破碎阶段尽可能地得到粒度更细、块度更好的产品。
此外，随着全球矿产贫化现象的出现，在保持或增加各种金属与非金属矿产量的前提下，要求处理的原矿量就大大增加，这对破碎设备提出更高的要求，也面临更大的挑战。
无疑，现行落后的颚式破碎机不能承担新时期的生产任务，必须开发高性能、低能耗的新型颚式破碎机。
总结在腭式破碎机设计、使用和测试方面的经验，积累适合我国破碎机结构特点的试验资料和数据，建立破碎机最优化设计的理念与方法并使之推广普及，提高我国腭式破碎机技术性能，赶超国际先进水平。
二、国内外研究概况及展趋势（含文献综述）：我国自50年代生产腭式破碎机以来，在破碎机设计方面经历了类比、仿制、图解法设计阶段，目前正向计算机辅助设计阶段过渡。
生产制造的腭式破碎机越来越大、性能越来越好、品种越来越多，并在国际上占有一定的市场。
我国曾以前以苏联腭式破碎机标准TOCT 7084-80为依据，制定腭式破碎机国际送审稿，并对腭式破碎机的设计、制造和使用提出了更高的要求。
颚式破碎机的机构设计说明书一设计题目简介右图为一简摆式颚式破碎机的结构示意图。
当与带轮固联的曲柄1绕轴心O连续回转时，在构件2、3、4的推动下，动颚板5绕固定点F往复摆动，与固定颚板6一起，将矿石压碎。
颚式破碎机设计数据如表所示。
为了提高机械效率，要求执行机构的最小传动角大于650；为了防止压碎的石料在下落时进一步碰撞变碎，要求动颚板放料的平均速度小于压料的平均速度，但为了减小驱动功率，要求速比系数k（压料的平均速度/放料的平均速度）不大于1.2。
采用380V三相交流电动机。
该颚式破碎机的设计寿命为5年，每年300工作日，每日16小时。
二设计任务1．针对两图所示的颚式破碎机的执行机构方案，依据设计数据和设计要求，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图，并分析组成机构的基本杆组；2．假设曲柄等速转动，画出颚板角位移和角速度的变化规律曲线；3．在颚板挤压石料过程中，假设挤压压强由零到最大线性增加，并设石料对颚板的压强均匀分布在颚板有效工作面上，在不考虑各处摩擦、构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩；4．取曲柄轴为等效构件，要求其速度波动系数小于15％，确定应加于曲柄轴上的飞轮简摆式颚式破碎机转动惯量；5．用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
6. 图纸上绘出最终方案的机构运动简图（可以是计算机图）并编写说明书。
方案设计三、方案分析一凸轮摆杆机构：由于凸轮机构磨损严重，所以不适合破碎机。
二双摆杆机构：由于摆杆机构的主运动不好设计，所以不选用这种。
三曲柄滑块机构：曲柄滑块机构传动角较小，不适合受力大的机械。
机构原理分析如图所示，机器经皮带（图中未画出）使曲柄2顺时针回转，然后通过构件3，4，5使动颚板6向左摆动向固定于机架1上的定颚板7时，矿石即被扎碎；当动颚板6向右摆动时，被扎碎的矿石即下落。
设计数据设计内容连杆机构的远动分析符号n2 Lo2A L1 L2 h1 h2 lAB lO4B LBC Lo6c单位r/min mm数据300 30 80 100 80 100 100 90 100 200杆长计算根据题目要求出料口的调整范围和颚板的长度，可以大概计算出颚板的摆动范围：sinN=10~30/200N=6~8°为了方便设计先假设3，4，5杆的尺寸都为100mm。
一、概述破碎机械是对固体物料施加机械力，克服物料的内聚力，使之碎裂成小块物料的设备。
破碎机械所施加的机械力，可以是挤压力、劈裂力、弯曲力、剪切力、冲击力等，在一般机械中大多是两种或两种以上机械力的综合。
对于坚硬的物料，适宜采用产生弯曲和劈裂作用的破碎机械；对于脆性和塑性的物料，适宜采用产生冲击和劈裂作用的机械；对于粘性和韧性的物料，适宜采用产生挤压和碾磨作用的机械。
在矿山工程和建设上，破碎机械多用来破碎爆破开采所得的天然石料，使这成为规定尺寸的矿石或碎石。
在硅酸盐工业中，固体原料、燃料和半成品需要经过各种破碎加工，使其粒度达到各道工序所要求的以便进一步加工操作。
通常的破碎过程，有粗碎、中碎、细碎三种，其入料粒度和出料粒度，如表一所示。
所采用的破碎机械相应地有粗碎机、中碎机、细碎机三种。
表1-1物料粗碎、中碎、细碎的划分（mm）类别入料粒度出料粒度粗碎中碎细碎300～900100～35050 ～100100～35020～1005～15制备水泥、石灰时、细碎后的物料，还需进一步粉磨成粉末。
按照粉磨程度，可分为粗磨、细磨、超细磨三种。
所采用的粉磨机相应地有粗磨机、细磨机、超细磨机三种。
在加工过程中，破碎机的效率要比粉磨机高得多，先破碎再粉磨，能显著地提高加工效率，也降低电能消耗。
工业上常用物料破碎前的平均粒度 D与破碎后的平均粒度d之比来衡量破碎过程中物料尺寸变化情况，比值i称为破碎比（即平均破碎比）i=D/d (1-1)为了简易地表示物料破碎程度和各种破碎机的方根性能，也可用破碎机的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比作为破碎比，称为公称破碎比。
i=Dmax /dmax(1-2)在实际破碎加工时，装入破碎机的最大物料尺寸，一般总是小于容许的最大限度进料口尺寸，所以，平均破碎比只相当于公称破碎比的0.7～0.9。
每各破碎机的破碎比有一定限度，破碎机械的破碎比一般是i=3～30。
如果物料破碎的加工要求超过一种破碎机的破碎比，则必须采用两台或多台破碎机械串连加i。
简摆式和复摆式颚式破碎机的运动轨迹我们知道，颚式破碎机主要可以分为两种，简摆式和复摆式，本文将这两种颚式破碎机的运动轨迹做简要的陈述。
1、简摆式颚式破碎机偏心轴旋转时，带动连杆做上下往复运动，连杆带动两块推力板也做往复运动，从而推动动颚做左右往复运动。
这样动颚做的是一种左右往复运动，动颚上每点运动轨迹都是以悬挂轴为中心的圆弧线，运动轨迹简单，故称为简摆式颚式破碎机，如下图所示。
图1如图2，当动颚板围绕悬挂轴作往复运动时，动颚上面各点的运动轨迹都是圆弧线（上端圆弧小，下端圆弧大），而且动颚的水平行程（水平摆动距离）是上面小、下面大，以动颚底部（排矿口处）为最大。
但破碎腔上部均是较大的矿块，因而处在上部的矿石得不到破碎所必需的压缩量，所以破碎负荷大部分集中在破碎腔的下部，整个颚板没有均匀工作，降低了破碎机的生产能力。
如果增大动颚上部的水平行程，必然导致下部水平行程的增大，从而造成产品粒度更加不均匀。
图22、复摆式颚式破碎机动颚直接悬挂在偏心轴上，当偏心轴按逆时针方向旋转时，直接带动动颚板作复杂摆动，动颚上由上到下各点的运动轨迹：破碎腔顶部，运动轨迹为椭圆形；破碎腔中部，运动轨迹为更扁的椭圆形；破碎腔底部，运动轨迹几乎为往复运动，由于这种机械中动颚上各点的运动轨迹比较复杂，故称为复杂摆动式颚式破碎机如图3所示。
图3复摆式颚式破碎机工作原理与简摆式颚式破碎机类似（如图4），也是间断地进行工作，但在偏心轴每转的2/3--4/5 转的时间内，都对矿石实现破碎作用。
这时，矿石的破碎除受到与简摆颚式破碎机相同的挤压作用外，还兼受研磨破碎作用。
复摆式颚式破碎机和简摆式颚式破碎机的运动行程正好相反，它的动颚上部水平行程较大，约为下部的1.5倍，可以满足碎矿所需的压缩量，而且动颚向下运动时有促进排矿的作用，加快了排矿速度，提高了生产能力。
生产实践表明，在条件相同时，复摆颚式破碎机的生产能力，要比同规格的简摆颚式破碎机提高30%左右。
题目简摆腭式破碎机设计
一、选题的依据及意义：
随着我国经济的持续发展，我国的钢铁工业和矿业得到了快速的发展，各种金属，非金属，化工矿物等物料的社会需求量和生产规模的日益扩大，需要破碎的物料量迅速增加，因此，破碎机的需求也越来越大，各种规格破碎机的开发与发展，与建筑，高等级公路，桥梁，水坝和矿业的发展息息相关，它的使用范围也越来越广.颚式破碎机是矿山生产、建设用料加工及聚合化工生产的主要设备之一，被广泛地应用于各种金属与非金属矿山、化工矿物以及水泥、建材等物料的生产加工中。
近年来，随着矿山生产和建材加工中一些新理论的提出，用户希望散体矿石能够在破碎阶段尽可能地得到粒度更细、块度更好的产品。
此外，随着全球矿产贫化现象的出现，在保持或增加各种金属与非金属矿产量的前提下，要求处理的原矿量就大大增加，这对破碎设备提出更高的要求，也面临更大的挑战。
无疑，现行落后的颚式破碎机不能承担新时期的生产任务，必须开发高性能、低能耗的新型颚式破碎机。
总结在腭式破碎机设计、使用和测试方面的经验，积累适合我国破碎机结构特点的试验资料和数据，建立破碎机最优化设计的理念与方法并使之推广普及，提高我国腭式破碎机技术性能，赶超国际先进水平。
二、国内外研究概况及展趋势（含文献综述）：
我国自50年代生产腭式破碎机以来，在破碎机设计方面经历了类比、仿制、图解法设计阶段，目前正向计算机辅助设计阶段过渡。
生产制造的腭式破碎机越来越大、性能越来越好、品种越来越多，并在国际上占有一定的市场。
我国曾以前以苏联腭式破碎机标准TOCT 7084-80为依据，制定腭式破碎机国际送审稿，并对腭式破碎机的设计、制造和使用提出了更高的要求。
1990年，由中国矿山机械质量监督检测中心，对国内主要厂家制造的中小型的腭式破碎机技术性能进行了检测，只有若干腭式破碎机达到TOCT 7084-80和国际送审稿中的指标。
三、研究内容及实验方案：
毕业设计使用的原始资料及设计技术要求：
1. 所需破碎的物料中等硬度，堆积密度：1.6t/m³
2. 生产能力：60m³/h
3. 进料口尺寸：600×900
4. 进料最大料度：Dmax = 500mm
研究内容:
运动及动力参数计算，主要零部件的强度计算，零部件三维建模，主要零件、总图工程图绘制，设计说明书的编写.
四、目标、主要特色及工作进度
目标：
对简摆颚式破碎机的结构原理进行了分析，结构参数和工作参数的选择与计算，借助就算机绘图技术来完成结构设计。
通过这次毕业设计，可以系统地把大学里的专业知识复习应用到实际设计和生产中去，提高自己的动手能力和创新能力，锻炼自己的自主能力和查阅资料的能力，以此提高的综合素质来适应社会发展的需求。
主要特色：
通过对简摆腭式破碎机结构的研究和设计，通过采用经验公式对结构参数进行优化设计。
同时借助计算机绘图软件将破碎机各个部件和零件表示出来，有助于我们更好地对设计产品的结构进行修改，使结构更加的完善。
第一章概述
破碎机械是对固体物料施加机械力，克服物料的内聚力，使之碎裂成小块物料的设备。
破碎机械所施加的机械力，可以是挤压力、劈裂力、弯曲力、剪切力、冲击力等，在一般机械中大多是两种或两种以上机械力的综合。
对于坚硬的物料，适宜采用产生弯曲和劈裂作用的破碎机械；对于脆性和塑性的物料，适宜采用产生冲击和劈裂作用的机械；对于粘性和韧性的物料，适宜采用产生挤压和碾磨作用的机械。
在矿山工程和建设上，破碎机械多用来破碎爆破开采所得的天然石料，使这成为规定尺寸的矿石或碎石。
在硅酸盐工业中，固体原料、燃料和半成品需要经过各种破碎加工，使其粒度达到各道工序所要求的以便进一步加工操作。
通常的破碎过程，有粗碎、中碎、细碎三种，其入料粒度和出料粒度，如表一所示。
所采用的破碎机械相应地有粗碎机、中碎机、细碎机三种。
表一物料粗碎、中碎、细碎的划分（mm）
1) 物料的物理性质，如易碎性、粘性、水分泥沙含量和最大给料尺寸等；
2) 成品的总生产量和级配要求、据以选择破碎机类型和生产能力；
3) 技术经济指标，做到既合乎质量、数量的要求、操作方便、工作可靠，又最大限度节省费用。
第二章物料破碎及其意义
2．1 物料破碎及其意义
从矿山开采出来的矿石称为百年原矿。
原矿是由矿物与脉石组成的，露天矿井开采出来的原矿其最大粒度一般在200～1300mm之间，地下矿开采出来的原矿最大粒度一般在200～600mm之间，这些原矿不能直接在工业中应用，必须经过破碎和磨矿作业，使其粒度达到规定的要求、破碎是指将块状矿石变成粒度大于1～5mm产品的作业，小于1mm粒度的产品是通过磨碎作业完成的。
2．1．1 破碎的目的
（1）制备工业用碎石
大块石料经破碎筛分后，可得到各种不同要求粒度的碎石。
这些碎石可制备成混凝土。
它们在建筑、水电等行业中广泛应用。
铁路路基建造中也需要大量的碎石。
（2）使矿石中的有用矿物分离
矿石有单金属和多金属，而且原矿多为品位较低的矿石。
将原矿破碎后，可以使有用金属与矿石中的脉石和有害杂质分离，作为选矿的原料，除去杂质而得到高品位的精矿
（3）磨矿提供原料
磨矿工艺所需粒度大于1～5mm的原料，是由破碎产品提供的。
例如在炼焦厂、烧结厂、制团厂、粉末冶金、水泥等部门中，都是由破碎工艺提供原料，再通过磨碎使产品达到要求的粒度和粉末状态。
2．1．2 破碎工艺
最终破碎粒度是根据产品的用途确定的。
需要进行磨矿作业的矿石，应考虑到破碎与磨矿总成本较低来确定破碎产品的粒度。
一般较适宜的粒度为10～25mm。
把原矿粒度与破碎产品的粒度的比，称为总破碎比，若露天矿开采出来的原矿粒度为200～1300mm则破碎作业的总破碎比的范围为：
= = =30
= = =8
一台破碎机只能在一定限度的破碎比下才有合理的结构，才能最有效地工作，因此使一台破碎机达到这样的破碎比是很有困难的。
各种破碎机的破碎比范围见表二。
可见，要把原矿破碎到需要的粒度，必须将若干台破碎机串连进行分段破碎。
总破碎比等于各段破碎比的乘积、为了发挥串联破碎机的破碎能力，不使小块矿石进入破碎机反复进行破碎，因此将破碎与筛分有机结合，构成合理的破碎工艺流程。
表二各类破碎机的破碎比
平均直径一般是用来计算给矿和排矿单个矿块的尺寸以确定破碎比。
（2）等值直径
矿块的粒度很小时可用等值直径来表示。
等值直径是将细料物料颗粒作为球体来计算的。
= =1.24
（2-3）
式中 m---矿料质量（kg）
---- 矿物密度kg/
V---- 矿料的体积（）；
（3）粒级平均直径d
对于由不同粒度混合组成的矿粒群，通过用筛分方法来确定矿粒群的平均直径，例如上层筛孔尺寸为，下层筛孔尺寸为，通过上层而留在下层筛上的物料，其粒度既不能用也不能用表示。
当粒级的粒度范围很窄，上下两筛的筛孔尺寸之比不超过=1.414时，可用粒度平均直径表示，即
d= (2-4)
否则用~ 表示粒级。
2．2．2 破碎产品的粒级特性
破碎产品都是由粒度不同的各种矿石矿粒所组成，为了鉴定破碎产品的质量和破碎机的破碎效果，必须确定它们的粒度组成和粒度特性曲线，确定混合物的粒度组成，通常采用筛分公检法（简称筛析）。
筛析一般采用标准筛，筛面使用正方形筛孔的筛网。
我国通常采用泰勒标准筛，其筛孔大小用网目表示，它指一英寸长度（一英寸等于25.4mm）内所具有的筛孔数目。
这种筛子是以200目作为基本筛（=1.414）和补充筛比（=1.189）,筛孔的尺寸可根据筛比计算。
例如，基本筛的上一基本筛为150目筛子的筛孔尺寸，可用基本筛的筛孔乘以基本筛为0.074
=0.105mm。
若计算两筛之间的补充筛孔尺寸，则用基本筛的筛孔尺寸乘以补充筛比得到。
即0.074 =0.088mm.
我国尚无用于破碎机的产品粒度分析标准，在实际测试时，各厂家厂家使用的筛孔形状（方孔或圆孔）及序列也不尽相同。
如果参照泰勒标准筛关于基本筛比的规定来确定筛
孔序列，即各筛间的筛比天有不大于，就可以将上、下两筛间的产品粒度，用粒度平均直径表示这对于分析粒级特性显然是很方便的。
因此推荐表三的粒级序列供参考。
表三各破碎机产品的筛析筛的粒级序列。
